Redefineixen la classificació de receptors de glutamat, essencials per al sistema nerviós central

Evolució dels receptors de glutamat. Els colors dels cercles indiquen els quatre tipus de receptors principals. Imatge: A. Bayés
Evolució dels receptors de glutamat. Els colors dels cercles indiquen els quatre tipus de receptors principals. Imatge: A. Bayés
Recerca
(28/11/2018)

Investigadors de lʼInstitut dʼInvestigació Biomèdica Sant Pau (IIB Sant Pau), de la Universitat de Barcelona, la Universitat Autònoma de Barcelona i el Centre Nacional de la Recerca Científica (CNRS) de França han demostrat que les dues famílies dels receptors del neurotransmissor glutamat —essencials per a la transferència de lʼimpuls nerviós entre neurones— presenten una organització molt més complexa del que es pensava. La recerca, publicada a la revista eLife, constata que la classificació vigent, acceptada per la comunitat científica des de fa més de vint anys, és insuficient i està dominada per una visió excessivament antropocèntrica de lʼevolució.

Evolució dels receptors de glutamat. Els colors dels cercles indiquen els quatre tipus de receptors principals. Imatge: A. Bayés
Evolució dels receptors de glutamat. Els colors dels cercles indiquen els quatre tipus de receptors principals. Imatge: A. Bayés
Recerca
28/11/2018

Investigadors de lʼInstitut dʼInvestigació Biomèdica Sant Pau (IIB Sant Pau), de la Universitat de Barcelona, la Universitat Autònoma de Barcelona i el Centre Nacional de la Recerca Científica (CNRS) de França han demostrat que les dues famílies dels receptors del neurotransmissor glutamat —essencials per a la transferència de lʼimpuls nerviós entre neurones— presenten una organització molt més complexa del que es pensava. La recerca, publicada a la revista eLife, constata que la classificació vigent, acceptada per la comunitat científica des de fa més de vint anys, és insuficient i està dominada per una visió excessivament antropocèntrica de lʼevolució.

L'estudi ha estat liderat per lʼinvestigador Àlex Bayés, de lʼIIB Sant Pau, i hi han participat els investigadors Jordi Garcia Fernàndez, Enrique Navas Pérez i Demián Burguera, del Grup Evo-Devo-Genomics del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la Facultat de Biologia de la UB. També hi han col·laborat David Soto i Esther Gratacós Batlle, del Departament de Biomedicina de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut, que han dut a terme la caracterització electrofisiològica d'un dels receptors tipus canal iònic descoberts en aquest treball. Això ha permès demostrar que aquests nous receptors són funcionals i, per tant, són utilitzats per certs organismes a la natura.

En el treball sʼha estudiat de manera molt exhaustiva la història evolutiva de les dues famílies de receptors del neurotransmissor glutamat. Aquestes proteïnes són un dels pilars fonamentals del sistema nerviós, ja que permeten la formació dels impulsos nerviosos i en modulen la potència.

La recerca demostra que la classificació dʼaquestes dues famílies és incompleta, especialment pel que fa als receptors que formen canals iònics. Al llarg dels gairebé mil milions dʼanys dʼevolució dels animals, la diversitat de receptors de glutamat apareguda és molt superior a la que reflecteixen els genomes de vertebrats.

Els treballs anteriors en aquest àmbit sʼhavien centrat en vertebrats, que van aparèixer fa uns quatre-cents milions dʼanys, i per tant no podien identificar totes les classes de receptors que existeixen més enllà dʼaquestes espècies. Lʼestudi dʼespècies representants de tots els llinatges del regne animal ha permès expandir molt significativament la classificació dʼaquestes famílies. Aquest treball representa, doncs, un canvi de fons en la manera d'entendre la diversitat que hi ha en el si dʼaquestes famílies de receptors.

Lʼestudi de les propietats dʼaquests nous receptors podria donar lloc a la identificació de receptors amb propietats noves que podrien tenir aplicacions en el camp de les neurociències. Resulta interessant pensar què passaria si es fessin estudis similars en altres famílies de proteïnes que sʼhan estudiat principalment en vertebrats, que són, d'altra banda, la immensa majoria.

Referència de lʼarticle
D. Ramos Vicente, J. Ji, E. Gratacós Batlle, G. Gou, R. Reig Viader, J. Luis, D. Burguera, E. Navas-Perez, J. Garcia Fernàndez, P. Fuentes Prior, H. Escrivà, N. Roher, D. Soto, À. Bayés. «Metazoan evolution of glutamate receptors reveals unreported phylogenetic groups and divergent lineage-specific events». eLife, novembre de 2018. Doi: 10.7554/eLife.35774